(57)【要約】【課題】  レーザアニール処理をした磁壁移動型光磁気記録媒体の書き換え記録耐久特性を向上させることが可能な記録方法を提供する。【解決手段】  磁壁移動光磁気記録媒体のテストトラックに記録パワーを変化させて所定記録信号を記録し、それを再生して所定再生信号品質を示す閾値と比較し、所定再生信号品質を満たす記録パワーを求める。また、得られた記録パワーでテストトラックに所定記録信号をオーバーライトし、それを再生して前記所定再生信号品質を示す閾値に対して特性悪化が始まる直前の記録パワーを求め、特性悪化が始まる直前、及び、その近傍の記録パワーを上限として記録パワーを設定する。また、パワー学習の前にテストトラックを一方向に着磁する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録領域と非記録領域が交互に形成され、光ビームの照射により磁気的性質を変質させて非記録領域を形成するアニール処理を行う磁壁移動型光磁気記録媒体の記録方法において、前記記録媒体のテストトラックに記録パワーを変化させて所定記録信号を記録するステップと、前記記録信号を再生して所定再生信号品質を示す閾値と比較し、所定再生信号品質を満たす記録パワーを求めるステップと、得られた記録パワーで前記テストトラックに所定記録信号をオーバーライトするステップと、オーバーライトしたトラックを再生し、所定再生信号品質を示す閾値に対して特性悪化が始まる直前の記録パワーを求めるステップと、前記特性悪化が始まる直前、及び、その近傍の記録パワーを上限として記録パワーを設定するステップとを含むことを特徴とする磁壁移動型光磁気記録媒体の記録方法。
【請求項２】
前記記録媒体のテストトラックを一定方向に着磁してから、前記記録パワーを設定するパワー学習を行うことを特徴とする請求項１に記載の磁壁移動型光磁気記録媒体の記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビームにより情報を記録或いは再生する光磁気記録媒体、特に、磁壁の移動を利用し、記録磁区を拡大して再生する磁壁移動型光磁気記録媒体の記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報の書き換え可能な大容量メモリの一つとして、レーザ光を用いて再生、記録を行う光磁気記録媒体が注目されている。このような光磁気記録媒体を用いた場合には、再生光学系のレーザ波長λと対物レンズの開口数ＮＡによりビームウェスト径２Ｗｏ（２Ｗ０＝Ｋ・λ／ＮＡ）が決まるので、光磁気記録媒体は信号再生時の空間周波数が２ＮＡ／λ程度まで検出可能である。
【０００３】
しかしながら、光磁気記録媒体の更なる大容量化への要求は高まる一方である。この要求を満たす目的で、即ち、光磁気記録媒体の記録密度を波長λと開口数ＮＡで決まる回折限界を超える密度にまで高めるため、記録媒体の構成や読み取り方法を工夫し、記録密度を改善する技術が開発されている。
【０００４】
次に、光学的な回折限界を超えた微小記録磁区長まで記録密度を向上する光磁気記録媒体の例を説明する。例えば、特開平３−９３０５８号公報（特許文献１）、特開平６−１２４５００号公報（特許文献２）においては、磁気的に結合される再生層と記録層とを有してなる多層膜の記録層に信号記録を行うと共に、再生層の磁化の向きを一方向に揃えた後（特開平６−１２４５００号公報の磁化方向は面内）、レーザ光を照射して加熱し、再生層の昇温領域に記録層に記録された信号を転写しながら読み取る信号再生方法が提案されている。
【０００５】
この方法によれば、再生用のレーザのスポット径に対して信号を検出する領域（アパーチャー）を十分に小さくできるため、再生時の符号間干渉を減少させ、光学的な検出限界λ／２ＮＡ以下のピット周期の信号が再生可能である。以上の再生方法はＭＳＲ（a magnetically induced super-resolution readout method）再生方式と呼ばれている。
【０００６】
また、別の例として、上記ＭＳＲ再生方式の欠点を補った構成が特開平６−２９０４９６号公報（特許文献３）において提案されている。ＭＳＲ再生方式は再生用のレーザのスポット径に対して有効に使用される信号検出領域が小さくなるため、再生信号振幅が大幅に低下し、十分な再生出力が得られない欠点を有する。
【０００７】
一方、特開平６−２９０４９６号公報に開示された構成では、再生信号振幅を低下させることなく光学的な検出限界以下の周期の信号が高速で再生可能となり、記録密度並びに転送速度を大幅に向上できる。図３は同公報の再生方法を示す説明図である。図３では第１の磁性層３３１、第２の磁性層３３２、第３の磁性層３３３の３層から成る光磁気記録媒体の例を示す。３１で示す矢印の向きは原子スピンの向き、３２は磁壁を示す。
【０００８】
同公報の再生方法においては、図３に示すように媒体上に温度分布を持たせ、この温度分布と磁壁エネルギーの温度依存性とにより、記録マークの磁壁に再生光スポット３４内へ移動する圧力を誘発させる。第２の磁性層３３２のキュリー温度近傍まで磁性層が昇温されると、第１の磁性層３３１と他の磁性層との交換結合が切断され、記録トラックの両サイドの磁気的結合分断領域の存在により、第１の磁性層３３１の磁壁３２が瞬間的に再生光スポット３４内へ移動する。その結果、再生光スポット３４内の原子スピン３１の向きが反転して全て一方向に揃い、記録マークが拡大される。従って、再生信号振幅は記録されている磁壁の間隔（即ち記録マーク長）によらず、常に一定且つ最大の振幅になり、光学的な回折限界に起因した波形干渉等の問題から完全に解放されるのである。以上の再生方法はＤＷＤＤ（domain wall displacement detection）再生方式と呼ばれている。
【特許文献１】特開平３−９３０５８号公報
【特許文献２】特開平６−１２４５００号公報
【特許文献３】特開平６−２９０４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＤＷＤＤ再生方式の再生原理である第１の磁性層（磁壁移動層）３３１の磁壁を再生光スポット３４内へ移動させ、第３の磁性層（記録層）３３３からの転写磁区を拡大させるには、記録トラックの両サイドの磁気的結合分断領域の形成が必要とされる。この磁気的結合分断領域は少なくとも磁壁移動層上に形成されていなければならない。
【００１０】
また、この磁気的結合分断領域は、非磁性或いは面内磁化膜である必要がある。このようにすることにより、磁区の拡大に際し、磁気的結合分断領域には磁壁が存在せず或いは存在してもエネルギーの小さい磁壁が形成されるだけなので、スムーズな磁壁の移動を可能にし、情報記録媒体として利用できる特性を示すようになるのである。
【００１１】
この磁気的結合分断領域を形成する方法として、記録トラックの両サイドの磁性膜を高いパワーでレーザ光を照射することによりその磁性膜の磁気的性質を変質させて行う方法、所謂レーザアニール処理法がある。このレーザアニール処理法にも、大きく二つの処理法がある。一つは記録膜面側からレーザ光を照射してアニールする膜面アニールであり、もう一つは記録膜面側とは反対面の基板側からレーザ光を照射してアニールする基板越しアニールである。
【００１２】
二つのアニール処理法を比較した場合、膜面アニールの方が同一波長のレーザ光源を用いたとしても対物レンズのＮＡを大きくすることができるので、基板越しアニールよりもスポット径を小さく絞ることができ、その結果、より小さなレーザパワーによるアニール処理が可能である。従って、膜面アニールの方がより一層高感度にアニール処理することができ、即ち、高速アニール処理に対応可能であり、媒体の生産性向上につながる。この意味で膜面アニールの方が基板越しアニールよりも有利と言える。
【００１３】
ところで、上記アニール処理された領域の磁化状態は一様であることが望ましい。磁化状態が一様でないと、つまり、アニール処理された領域の磁化の向きが一方向に揃わず、垂直磁化の領域と面内磁化の領域が混在した状態であると磁壁移動にムラを生じ、再生信号のジッターの増加をまねき、再生信号特性を悪化させる。このためアニール中或いはアニール後にアニール領域の磁化を一方向に着磁することが考案されている。しかし、その様な初期化方法が採用されていても、記録動作時にアニール領域の磁化の向きに影響を及ぼす過剰な記録パワーを記録トラックに照射した場合、アニール領域における磁化状態のばらつきを形成し、再生信号特性を悪化させてしまうという問題があった。一方で、アニール領域は、その磁化を一方向に着磁さえしておけば、前記した過剰な記録パワー以下の通常記録パワーを照射して使用する分には、垂直磁化領域と面内磁化領域が混在した磁化状態のばらつきを形成することなく、良好に用いることができる。しかし、前記した過剰な記録パワーと通常記録パワーとの間に十分なマージンが設定されていない場合にはパワー変動により上記問題を生じる可能性は高かった。
【００１４】
従来の記録トラックに対する最適記録パワーの設定は、例えば、テストトラック上に順次記録パワーを切り替えて（例えば、徐所に記録パワーを高めにして記録する）三トラックずつ記録を行い、そのテストトラック上の記録マークを再生し、その再生信号品位と利用可能と判断するための所定の閾値とを比較して使用できる記録パワーの上限と下限を求め、その上限パワーと下限パワーの間のパワーをデータ記録の際のパワーに設定するようにしていた。しかし、このような方法であると上述したアニール領域に磁化状態のばらつきを形成してしまう過剰な記録パワーとのマージンが考慮されていなかったため、上記問題を生じさせてしまう可能性が高かった。
【００１５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、レーザアニール処理をした磁壁移動型光磁気記録媒体において安定した再生信号特性が得られる磁壁移動型光磁気記録媒体の記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記目的を達成するため、情報記録領域と非記録領域が交互に形成され、光ビームの照射により磁気的性質を変質させて非記録領域を形成するアニール処理を行う磁壁移動型光磁気記録媒体の記録方法において、前記記録媒体のテストトラックに記録パワーを変化させて所定記録信号を記録するステップと、前記記録信号を再生して所定再生信号品質を示す閾値と比較し、所定再生信号品質を満たす記録パワーを求めるステップと、得られた記録パワーで前記テストトラックに所定記録信号をオーバーライトするステップと、オーバーライトしたトラックを再生し、所定再生信号品質を示す閾値に対して特性悪化が始まる直前の記録パワーを求めるステップと、前記特性悪化が始まる直前、及び、その近傍の記録パワーを上限として記録パワーを設定するステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明による再生信号特性とは、再生信号品質を表わすものであれば何でも対応することができ、例えば、エラーレート、ジッター、ＣＮＲのことを指す。また、再生信号特性上の所定の閾値とは、上述の再生信号品質で表されるものであって、閾値として再生信号品質の良いものに設定するほどより効果的である。
【００１８】
また、記録媒体のテストトラックを一方向に着磁してからパワー学習を行うのが望ましい。これは、着磁していない場合よりも、ばらつきなく安定して上限記録パワーが求められることから行う。このような特性の安定性という意味で、実際のデータ記録を行うデータトラックに対しても、最初に一方向に着磁してから行うと、特性の周むらやトラック間ばらつきを少なくすることができるのでより好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、レーザアニール処理をした磁壁移動型光磁気記録媒体の再生信号特性を安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図２は本実施形態で用いる磁壁移動型光磁気記録媒体の基本構成図を示す。基板２１はポリカーボネート（ＰＣ）を用いて射出成形により作製する。また、基板２１はトラックピッチは０．５５μｍ、グルーブ幅０．４２μｍ、溝深さは０．０３μｍのグルーブ記録用基板である。
【００２１】
グルーブ幅は溝深さの半値幅で規定している。また、本実施形態では、溝を形成しているランドの延長線上にサーボ用のピットが形成されており、このサーボピットを利用してサンプルサーボによりトラッキング動作を行う。
【００２２】
なお、射出成形基板にポリカーボネート（ＰＣ）を用いているが、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、或いはアモルファスポリオレフィン（ＡＰＯ）等を成形材料として用いてもよい。また、紫外線硬化樹脂による所謂２Ｐ成形基板を使用することもできる。また、本実施形態では、グルーブ記録用基板を用いたが、当然、ランド記録用基板でも、ランド・グルーブ記録用基板でも使用可能である。
【００２３】
このようにして作製した基板２１上に記録膜がスパッタ法により成膜されている。記録膜としては、基板２１上に第１の誘電体層２２（ＳｉＮ）、磁壁が移動する磁壁移動層としての第１の磁性層２３１（ＧｄＦｅＣｏ、膜厚４０ｎｍ）、ゴースト現象を抑制するための調整層としての第４の磁性層２３４（ＴｂＦｅＣｏ、膜厚１５ｎｍ）、第１の磁性層２３１、第３の磁性層２３３よりキュリー温度が低いスイッチング層としての第２の磁性層２３２（ＴｂＦｅ、膜厚１０ｎｍ）、記録磁区を蓄積するメモリ層としての第３の磁性層２３３（ＴｂＦｅＣｏ、膜厚６０ｎｍ）、第２の誘電体層２４（ＳｉＮ）が順次積層されている。
【００２４】
各誘電体層としては、上記誘電体層の他に、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ２等の透明誘電材料が使用できる。また、第１の磁性層２３１、第２の磁性層２３２、第３の磁性層２３３、第４の磁性層２３４としては、上記磁性材料を含む種々の磁性材料によって構成することが考えられるが、例えば、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ等の希土類金属元素の一種類或いは二種類以上が１０〜４０ａｔ％と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の遷移金属の一種類或いは二種類以上が６０〜９０ａｔ％で構成される希土類・遷移金属非晶質合金によって構成し得る。また、耐食性向上等のために、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｉｎ等の元素を少量添加してもよい。
【００２５】
次に、以上のようにして作製された光磁気記録媒体のランドが、レーザアニール処理装置を用いてアニール処理が施されている。即ち、ディスク回転速度ＬＶ＝４．５ｍ／ｓで波長λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５の光学系を用いたレーザ光をランドに照射するレーザアニール処理が施され、非記録トラックが形成されている。アニールパワーはＰａ＝７．７ｍＷである。この処理により、各ランドでランド中心に向かって垂直磁気異方性から膜面内磁気異方性へと磁気方性が変質しており、アニールパワーが高いほどランド上の磁性は膜面内磁気異方性を強まっている。以上のレーザアニ−ル処理は、グルーブ記録用の媒体に対しランドをレーザアニール処理しているが、ランド記録用の媒体に対してグルーブをレーザアニール処理しても、ランド・グルーブ記録用の媒体に対しランド・グルーブ間の斜面をレーザアニール処理しても本発明の効果は得られる。
【００２６】
次に、このようにして作製された膜面アニールによる磁壁移動型光磁気記録媒体に対し着磁装置を用いて、全周にわたって一方向に磁化する処理が施されている。この時の着磁は、外部磁界Ｈｄ＝１ＫＯｅを垂直方向にＤＣ的に印加した上で、波長λ７８０ｎｍ、スポット径５０μｍのレーザ光を照射して行っている。この時、着磁パワー１０ｍW、ディスク回転速度ＬＶ＝６ｍ／ｓとしている。当然、１トラックずつ光スポットを走査して、外部磁界により一方向に着磁しても本発明の効果は得られる。
【００２７】
図１は本実施形態による記録方法を説明する図である。以上のように着磁後の磁壁移動型光磁気記録媒体に対し、本実施形態の記録パワー学習法により媒体上に予め形成されているテストトラックを用いて、データ記録時のパワーを求める。記録再生系は通常の光磁気記録用のものであり、波長λ６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６０の光学系を用いて行った。記録はディスク回転速度ＬＶ＝２．４ｍ／ｓ、Ｃｌｏｃｋ＝４５ＭＨｚ、変調磁界Ｈｗ＝３００（Ｏｅ）、光パルスアシスト磁界変調記録方式（光パルスｄｕｔｙ＝５０％）で、記録線密度８０ｎｍ／ｂｉｔ、（１，７）−ＲＬＬのランダムデータの記録を行った。ｂＥＲ計測時の記録信号再生は、ディスク回転速度ＬＶ＝２．４ｍ／ｓ、再生パワーＰｒ＝２．４ｍＷで行った。
【００２８】
具体的には、まず、最初に、図１（ａ）に示すようにテストトラック３本毎に所定のパワー刻み（本実施形態では０．２ｍＷ刻み）で順次記録パワー（第１の記録パワー）を増加させて、ランダムデータを記録する。この時の記録パワーとして、最初の記録パワーは記録開始のパワーであることが望ましいが、それよりも低い再生パワーであってもよい。すべての第１の記録パワーで第１の記録動作が終了した段階で、各記録パワーで３本ずつ記録したテストトラックのうち各中心のトラックを再生し、記録再生信号のｂＥＲを低い記録パワー側から順次計測し、所定の閾値ｂＥＲ1（本実施形態では閾値ｂＥＲ＝１．０×１０−４）と比較する。この閾値は上述のように所定再生信号品質を満たす閾値であり、例えば、エラーレートを用いている。
【００２９】
図１（ａ）は３本のトラック毎にＰｗ１〜Ｐｗ７の記録パワーで記録し、各記録パワー毎にｂＥＲを測定した結果を示す。この時、閾値以下のｂＥＲになった最も低い記録パワーを第２の記録パワーに設定する。図１（ａ）においてはＰｗ６（本実施形態では記録パワーＰｗ＝６．４ｍＷ）が第２の記録パワーに相当する。本実施形態では、隣接するトラックのデータを破壊してしまうクロスライトを考慮して、前述のようにして第二の記録パワーを求めたが、ｂＥＲが前記閾値以下でクロスライトしないパワーであれば、前述の第二の記録パワー以上のパワーを第二の記録パワーとして用いても問題ない（例えば、図1におけるＰｗ7を第二の記録パワーとした場合）。
【００３０】
第２の記録パワーが求まった段階で再生動作を終了し、図１（ｂ）に示すように各第１の記録パワーで３本ずつ記録したテストトラックのうち中心のトラックのみに第２の記録パワーでオーバーライトする。次いで、そのオーバーライト後の信号を再生してｂＥＲを計測し、所定閾値ｂＥＲ2（ｂＥＲ＝１．０×１０−４）と比較する。本実施形態では、閾値ｂＥＲ1と閾値ｂＥＲ2が同じ値としているが、これに限るものではない。閾値ｂＥＲ2は第二の記録パワーでのオーバーライト時のｂＥＲ、すなわち、略第二の記録パワーで記録したときのｂＥＲが設定されるわけであり、従って、ｂＥＲ1とｂＥＲ2が同じ値とは限らない。（例えば、図1におけるＰｗ7を第二の記録パワーとした場合）これにより、図１（ｂ）のグラフに示すようにオーバーライト前の第１の記録パワーに対する第２の記録パワーでオーバーライトした再生信号のｂＥＲの依存性として求められ、この依存性を用いて、ｂＥＲの悪化が始まる最小の記録パワーを第３の記録パワーとして求める。
【００３１】
図１（ｂ）においてはＰｗ１５（本実施形態では記録パワーＰｗ１５＝７．８ｍＷ）が第３の記録パワーに相当する。この第３の記録パワーがアニール領域に記録を行ってしまう最低記録パワーである。本実施形態ではｂＥＲの悪化が始まる最小のパワーを第３の記録パワーとしたが、これ以下の記録パワー（図１（ｂ）ではＰｗ１４以下の記録パワー）を第３の記録パワーとするのがより望ましい。即ち、ｂＥＲが悪化し始める直前の記録パワーを第３の記録パワーとすることにより本発明の効果がより高められる。
【００３２】
このようにしてデータトラックの記録の際に使用可能な上限記録パワーが第３の記録パワーとして得られる。そして、この上限記録パワーと別途求められた下限記録パワーの二つの記録パワーをもとに、その間に位置する記録パワー、所謂最適記録パワー（本実施形態では記録パワーＰｗ＝６．８ｍＷ）として設定し、データトラックの記録動作を行う。
【００３３】
本実施形態では、下限記録パワーの求め方として、前述の第１の記録パワーで記録して計測したｂＥＲをもとに下限の記録パワーは閾値ｂＥＲ＝５．０×１０−４を示すときの記録パワーとして求めている（本実施形態では記録パワーＰｗ＝５．８ｍＷ）。これは、実際に使用する場合の下限の値である。
【００３４】
以上のようにしてデータトラックへの記録パワーは求められる。但し、テストトラックでは上限記録パワー（第３の記録パワー）以上の第１の記録パワーが照射されたトラックも存在する場合があり、このようなトラックに対し媒体によっては最適記録パワーで再記録しても、特性が元に戻らないという現象が引き起こされる場合もある。
【００３５】
このような現象を示すトラックが存在すると、次回、このテストトラックを用いて記録パワー学習を行うときに、適切に行えず、その結果、不適切な記録パワーでの記録による特性の悪化を引き起こし、媒体性能の低下をもたらす可能性がある。極言すれば、数回の記録動作に伴うパワー学習だけで使用不能となる可能性もあり、繰り返し記録耐久特性的に大きな問題となりうる。そこで、この問題を解決するために、パワー学習が終了した段階、或いは次回の記録に伴うパワー学習前の段階で、少なくともテストトラックを一方向に着磁させる着磁操作を行う。
【００３６】
これは、磁気ヘッドを用いてテストトラックの着磁を行う。これにより、第３の記録パワー以上の記録パワーにより記録したテストトラックでも、元の良好な特性を示すことができるのである。本願発明者の研究によれば、以上のような記録パワー学習を用いて記録を行うことにより、１０万回以上の繰り返し記録耐久が達成できることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による記録方法を説明する説明図である。
【図２】本発明で用いる光磁気記録媒体の基本構成図である。
【図３】ＤＷＤＤ再生方式を説明する原理図である。
【符号の説明】
【００３８】
２１  基板
２２  第１の誘電体層
２３１  第１の磁性層
２３２  第２の磁性層
２３３  第３の磁性層
２３４  第４の磁性層
２４  第２の誘電体層
３１  原子スピン
３２  磁壁
３３１  第１の磁性層
３３２  第２の磁性層
３３３  第３の磁性層
３４  光スポット
【図１】
2005222578.tif 000003
【図２】
2005222578.tif 000004
【図３】
2005222578.tif 000005